空调器焓差实验室节能的实验研究

　　1 引言

　　利用空气焓差法测量空调器性能时，通常采用制冷机组、电加热、电加湿使房间温湿度达到精确要求[1]。控制电加热量及加湿量对焓差台的节能显得尤为关键。而其中电加热的热量用于抵消制冷机组过剩的冷量，耗费了相当一部分能源。

　　当今我国大力提倡节能减排，为此，本文就空气焓差试验台进行了相关分析，提出将室内侧增加热回收换热器，利用压缩机排出高温制冷剂气体的能量，减少电加热输出; 室外侧旁通一部分高温高压制冷剂气体对空气加热处理，提高蒸发压力的方法以减少电加热、电加湿输出，达到节能目的。

　　2 实验原理

　　本实验旨在研究如何减少空调测试空气焓差实验室中电加热、电加湿的输出，介绍了热气旁通及热回收装置，并用实验的方法验证节能效果。

　　2. 1 热气旁通

　　热气旁通原理如图1。与普通焓差实验台制冷系统相比，增加一个热气旁通阀。控制三通阀开度，使压缩机排出的高温高压制冷剂气体和节流后的低压制冷剂混合，以提高蒸发温度。空气处理过程在焓湿图上如图2 表示。1 点是回风点，4 点是送风点。1 点的空气经过蒸发器降温除湿作用后再由电加热等湿加热，再由电加湿等温加湿到达4 点状态。增加热气旁通阀后，蒸发温度提高，蒸发器与环境换热减小，故蒸发器后出风口温度提高至2'点，再经电加热升温至3'点。由图明显可知，(d1-d2)>(d1-d2') ，由于通过蒸发器的风量维持不变，根据除湿量Q=Kqm( d1-d2)>Q'= Kqm( d1-d2') ，可知蒸发器的除湿量减少，进而加湿器输出减少，达到节能目的。

　　2. 2 热回收换热器

　　热回收节能原理如图3。为了利用压缩机排出的高温高压制冷剂气体的能量，与以往焓差实验室普通制冷系统不同的是，在制冷系统中引入一个热回收换热器放于室内侧[2]，使经过蒸发器降温除湿后的空气先经过热回收换热器加热，使电加热的输出百分比减少，以此达到节能目的。

　　3 实验方案

　　本文在此仅以常见的标准工况为例，如下:

　　试验室按照国标[3]要求，室内侧温度范围为16～55℃ ，湿度范围为30% ～90% ; 室外侧温度范围为-25～55℃，湿度范围为30% ～90%。经过设计计算，实验中室内侧选用两台丹弗斯美优乐压缩机MT125HP 和MT80HP，制冷剂R22，电加热功率100kW，其中固定加热功率为40kW，可调电加热功率为60kW，电加湿功率45kW。室外侧选用三台比泽尔压缩机，型号为4G30.2Y，电加热功率80kW，其中可调电加热功率为60kW，固定电加热功率为20kW，电加湿功率22.5kW。其中室内侧压缩机MT125 制冷系统中增加一个热回收换热器，室外侧一台比泽尔压缩机上增加一个热气旁通阀。